備考2025屆高考物理一輪復習分層練習第十五章熱學第2講固體液體和氣體

第2講固體、液體和氣體1.[回來教材]如圖，工匠燒制玻璃制品時，將玻璃管的尖端放在火焰上燒到熔化，待冷卻后尖端變鈍，下列說法正確的是（C）A.玻璃是非晶體，高溫熔化冷卻后轉(zhuǎn)變成了晶體B.玻璃是晶體，導熱性表現(xiàn)為各向同性C.熔化后的玻璃表面分子間作用力表現(xiàn)為引力使其表面收縮D.熔化后的玻璃表面分子間作用力表現(xiàn)為斥力使其表面擴張解析玻璃是非晶體，高溫熔化冷卻后還是非晶體，導熱性表現(xiàn)為各向同性，A、B錯誤；熔化后的玻璃表面層分子間作用力表現(xiàn)為引力，使其表面有收縮到最小面積的趨勢，C正確，D錯誤.2.[科技情境/2024江蘇徐州統(tǒng)考]石墨烯中碳原子呈單層六邊形結(jié)構(gòu).南京高校的科學家將多層石墨烯疊加，得到了一種結(jié)構(gòu)規(guī)則的新材料，其中層與層間距約為六邊形邊長的兩倍.下列說法正確的是（D）A.新材料屬于非晶體B.新材料沒有固定的熔點C.低溫下新材料中碳原子停止運動D.層間相鄰碳原子間作用力表現(xiàn)為引力解析新材料由多層石墨烯疊加而成，可知結(jié)構(gòu)規(guī)則的新材料為晶體，晶體具有固定的熔點，故A、B錯誤；由分子動理論可知，分子在不停地做無規(guī)則運動，故C錯誤；層與層間距約為六邊形邊長的兩倍，大于原子間距離，由分子力的特點可知，層間相鄰碳原子間作用力表現(xiàn)為引力，故D正確.3.[2024河北邢臺模擬/多選]下列敘述正確的是（BD）A.晶體熔化時吸取熱量，分子的平均動能增大，內(nèi)能增加B.液晶既具有液體的流淌性，又具有單晶體的光學各向異性的特點C.用氣筒給自行車打氣，越壓縮越費勁，這是因為氣體分子之間斥力變大D.機械能自發(fā)地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的實際宏觀過程是不行逆過程解析晶體熔化時吸取熱量，內(nèi)能增加，但溫度不變，分子的平均動能不變，故A錯誤；液晶既具有液體的流淌性，又具有單晶體的光學各向異性的特點，故B正確；用氣筒給自行車打氣，越壓縮越費勁，這是因為車輪胎內(nèi)氣體的壓強變大，故C錯誤；機械能自發(fā)地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的實際宏觀過程是不行逆過程，故D正確.4.將粗細不同、兩端開口的玻璃毛細管插入裝有某種液體的容器里，現(xiàn)象如圖所示，則下列說法正確的是（D）A.容器中的液體可能是水銀B.若在“問天”試驗艙中進行試驗，照舊是較細毛細管中的液面更高C.若用不同液體進行試驗，兩毛細管中液面的高度差相同D.毛細管附著層內(nèi)的液體分子密度大于液體內(nèi)部解析水銀在玻璃表面是不浸潤的，在玻璃管中呈現(xiàn)凸形液面，故容器中的液體不行能是水銀，故A錯誤；在“問天”試驗艙中由于處在失重環(huán)境下，毛細現(xiàn)象更明顯，液面干脆攀升到毛細管上端，毛細管越細，攀升速度越快，粗細不同的毛細管中液面都與毛細管上端齊平，故B錯誤；在毛細現(xiàn)象中，毛細管中液面的凹凸與液體的種類和毛細管的材質(zhì)有關(guān)，若用不同液體進行試驗，兩毛細管中液面的高度差不愿定相同，故C錯誤；毛細管內(nèi)液體呈現(xiàn)浸潤現(xiàn)象，說明固體分子對液體分子的引力大于液體分子之間的引力，那么附著層內(nèi)的液體分子密度將會大于液體內(nèi)部的分子密度，此時附著層內(nèi)的分子間相互作用表現(xiàn)為斥力，附著層呈現(xiàn)擴展的趨勢，便形成了浸潤現(xiàn)象，故D正確.5.如圖所示，確定質(zhì)量的志向氣體從A狀態(tài)起先，閱歷了B、C狀態(tài)，最終到達D狀態(tài)，下列說法正確的是（D）A.A→B氣體溫度上升，壓強變大B.B→C氣體體積不變，壓強變大C.B→C氣體體積不變，壓強不變D.C→D氣體體積變小，壓強變大解析由圖可知，在A→B的過程中，氣體溫度上升，體積變大，且體積與溫度成正比，氣體壓強不變，故A錯誤；在B→C的過程中，氣體體積不變，溫度降低，由pVT＝C(常量)可知，壓強減小，故B、C錯誤；在C→D的過程中，氣體溫度不變，體積減小，由pVT＝C(常量)可知，壓強增大，故D6.[2024江蘇]如圖所示，密閉容器內(nèi)確定質(zhì)量的志向氣體由狀態(tài)A變更到狀態(tài)B.該過程中（B）A.氣體分子的數(shù)密度增大B.氣體分子的平均動能增大C.單位時間內(nèi)氣體分子對單位面積器壁的作用力減小D.單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的氣體分子數(shù)削減解析志向氣體狀態(tài)方程pVT＝C→p＝CV·T氣體從A到B，體積V不變→分子的數(shù)密度ρ數(shù)＝nVρ數(shù)不變，A氣體的溫度T↑壓強p↑深化講解氣體壓強的微觀說明：氣體壓強是由大量分子與容器壁的頻繁碰撞產(chǎn)生的.它的大小取決于兩個因素：①氣體分子平均動量的大??；②單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的氣體分子個數(shù).當氣體分子數(shù)密度不變時，溫度上升，不僅氣體分子的平均動量增大了，而且由于氣體分子速率的增大，器壁在單位時間、單位面積上受到氣體分子碰撞的次數(shù)也增加了.7.[多選]氧氣分子在0℃和100℃溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變更分別如圖中兩條曲線所示.下列說法正確的是（ABC）A.圖中兩條曲線下的面積相等B.圖中虛線對應(yīng)氧氣分子平均動能較小的情形C.圖中實線對應(yīng)氧氣分子在100℃時的情形D.與0℃時相比，100℃時氧氣分子速率出現(xiàn)在0～400m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大解析兩條曲線下的面積均表示各單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比之和，即均為100％，故A項正確；溫度越高，分子平均動能越大，對同一種分子也可以說分子平均速率越大，即速率大的分子數(shù)占比越多，故B、C項正確；與0℃時相比，100℃時氧氣分子速率出現(xiàn)在0～400m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較小，D項錯.8.[新題型：圖形轉(zhuǎn)換/2024遼寧]“空氣充電寶”是一種通過壓縮空氣實現(xiàn)儲能的裝置，可在用電低谷時儲存能量、用電高峰時釋放能量.“空氣充電寶”某個工作過程中，確定質(zhì)量志向氣體的p－T圖像如圖所示.該過程對應(yīng)的p－V圖像可能是（B）解析9.[2024福建三明模擬]如圖所示，兩端封閉的玻璃管在常溫下豎直放置，管內(nèi)充有志向氣體，一段水銀柱將氣體分開成上、下兩部分，兩部分氣體的長度分別為l1、l2，且l1＝l2.下列說法正確的是（B）A.將玻璃管轉(zhuǎn)至水平方向，穩(wěn)定后兩部分氣體長度l1'＞l2'B.將玻璃管轉(zhuǎn)至水平方向，穩(wěn)定后兩部分氣體長度l1'＜l2'C.保持玻璃管豎直，使兩部分氣體上升相同溫度，穩(wěn)定后兩部分氣體長度l1'＞l2'D.保持玻璃管豎直，使兩部分氣體上升相同溫度，穩(wěn)定后兩部分氣體長度l1'＝l2'解析設(shè)上方氣體為a，下方氣體為b，初狀態(tài)時b氣體壓強大，a氣體壓強小，將玻璃管轉(zhuǎn)至水平方向，b氣體壓強減小，a氣體壓強增大，則b氣體體積增大、長度增加，a氣體長度減小，故l1'＜l2'，則A錯誤，B正確；假設(shè)水銀柱不動，則兩部分氣體做等容變更，對a氣體應(yīng)用查理定律有p1T

＝Δp1ΔT，解得Δp1＝ΔTTp1，同理對b氣體由查理定律有p2T＝Δp2ΔT，可得Δp2＝ΔTTp2，由于p1＜p2，可得Δp2＞Δp10.[2024“宜荊荊恩”起點考試]如圖，絕熱汽缸A與導熱汽缸B均固定于地面，由剛性桿連接的橫截面積相等的絕熱活塞與兩汽缸內(nèi)壁間均無摩擦.兩汽缸內(nèi)裝有處于平衡狀態(tài)的志向氣體，起先時體積均為V0，溫度均為T0.緩慢加熱A中氣體，停止加熱并達到穩(wěn)定后，A中氣體壓強為原來的1.2倍.已知環(huán)境溫度始終保持不變，求：（1）汽缸B中氣體的體積VB；（2）汽缸A中氣體的溫度TA.答案（1）VB＝56V0（2）TA＝1.4T解析（1）由題意可知停止加熱并穩(wěn)定后，活塞處于靜止狀態(tài)，則A、B中氣體的壓強相等，即pA＝pB＝1.2p0由于環(huán)境溫度始終不變且汽缸B為導熱汽缸，所以B中的氣體發(fā)生等溫變更，由玻意耳定律有p0V0＝pBVB聯(lián)立解得VB＝56V（2）由題意可知VA＋VB＝2V0對A中的氣體由志向氣體狀態(tài)方程有p0V聯(lián)立解得TA＝1.4T0.11.[生活實際/2024山東青島統(tǒng)考]如圖是泡茶常用的茶杯，某次茶藝展示中往杯中倒入適量熱水，水溫為87℃，蓋上杯蓋，杯內(nèi)氣體與茶水溫度始終相同.已知室溫為27℃，杯蓋的質(zhì)量為m＝0.1kg，杯身與茶水的總質(zhì)量為M＝0.5kg，杯蓋的面積約為S＝50cm2，大氣壓強p0＝1.0×105Pa，重力加速度g＝10m/s2.忽視汽化、液化現(xiàn)象，杯中氣體可視為志向氣體.（1）若杯蓋和杯身間氣密性很好，請計算向上提杯蓋恰好帶起整個杯身時的水溫；（2）事實上杯蓋和杯身間有間隙，求當水溫降到室溫時，從外界進入茶杯的氣體質(zhì)量與原有氣體質(zhì)量之比.答案（1）83.4℃（2）1∶5解析（1）杯中氣體做等容變更，有